https://frosthead.com

Nieoczekiwana historia powstania współczesnych map

Wysiłki mające na celu wyjaśnienie, czym tak naprawdę GIS jest niemal niezmiennie filozoficzny wosk. W swojej najistotniejszej wersji GIS to system łączenia zestawów danych z geografią. Ale można to lepiej zrozumieć jako produkt określonego historycznego momentu, którego owoce właśnie zaczynają przynosić owoce - momentu wynikającego ze spontanicznego połączenia różnorodnych technologii, osiągającego swą pozorną apoteozę. I zaczęło się, gdy młody Roger Tomlinson - i inni - chcieli geograficznie ocenić więcej informacji niż kiedykolwiek wcześniej. Podczas gdy rozwój kultury cyfrowej przyczynił się do zatarcia niezliczonych granic w tradycyjnych dyscyplinach, ta korozja częściowo rozpoczęła się w samolocie w 1962 r., Z trudem umieszczenia ogromnej ilości informacji na jednej małej mapie.

W maju tego roku Tomlinson wsiadł do samolotu lecącego z Ottawy do Toronto w Kanadzie. Był w podróży służbowej jako 28-letni geograf dla Spartan Air Services, firmy zajmującej się badaniami z powietrza. Obok niego w locie siedział Lee Pratt, urzędnik państwowy, który właśnie został mianowany szefem Kanadyjskiego Inwentarza Ziemi i oskarżony o skompilowanie opartego na mapie katalogu zasobów produkcyjnych kraju.

Kanada może być dużym krajem, ale lot z Ottawy do Toronto jest krótki - zaledwie godzinę. Jednak w tym czasie Pratt i Tomlinson rozpoczęli rozmowę i zaczęli rozmawiać o swojej pracy. Kiedy Tomlinson słuchał Pratta opisującego swój plan zbierania i syntezy tysięcy map w celu udokumentowania bogactwa rozległego kanadyjskiego krajobrazu, poczuł przypływ szczęścia. W końcu przez większość swojej krótkiej kariery myślał o wyzwaniu polegającym na reprezentowaniu wielu danych na mapie i był na progu programowania systemu komputerowego dla informacji geograficznych.

„Czy wiesz, ile to wszystko będzie kosztować?” - przypomniał Tomlinson pytając Pratta.

Nie, brzmiała odpowiedź - projekt dopiero się zaczynał.

- Dobra - powiedział Tomlinson. „Zadzwoń do mnie, jeśli uznasz, że Twój plan jest zbyt drogi, aby pracować”.

Trzy miesiące później Pratt zadzwonił do swojego kolegi z samolotu.

***

Tomlinson - który zmarł w lutym w wieku 80 lat - jest obecnie powszechnie uznawany za pomysł stworzenia pierwszego funkcjonalnego Systemu Informacji Geograficznej, programu komputerowego odpowiedzialnego za oszałamiające zmiany w sposobie konceptualizacji informacji przestrzennej. Dziesiątki lat po przełomie Tomlinsona GIS jest wszędzie. Pod koniec maja Biały Dom ogłosił umowę z największą na świecie firmą GIS, Esri, w celu zapewnienia bezpłatnego oprogramowania dla każdej szkoły K-12 w USA - inicjatywa założona przez założyciela firmy, której wartość szacuje się na ponad 1 miliard dolarów . (Ujawnienie: Smithsonian.com współpracuje z firmą GIS Esri jako innowacyjny sposób opowiadania historii na stronie.) New York Times zatrudnia techników GIS do ich cyfrowego biura informacji. Korporacje analizują dane demograficzne dochodów gospodarstw domowych i przepływ ruchu za pomocą GIS, aby określić, gdzie rozwinąć swoje sieci detaliczne. Miasto Covington w stanie Georgia ogłosiło niedawno inicjatywę cyfryzacji lokalnych cmentarzy przy użyciu GIS do mapowania internetowych baz danych znaczników grobów.

***

Jednym z głównych problemów z mapami zawsze była ich wymiarowość. W czysto topograficznym sensie rzecz, którą stara się przedstawić mapa, ma przynajmniej jeden wymiar większy od niej samej. Ta zagadka pobudza niezliczone próby rozwiązania problemu i rozszczepia kartografów przez setki lat - mapy Ziemi wciąż są podzielone między te, które mówią, że planeta jest kulą, i te, które opisują ją jako elipsę.

Ale topografia to tylko jedna historia kosmosu. Wyobraź sobie mężczyznę stojącego na drodze. Poproszony o opisanie, gdzie jest na świecie, mężczyzna może opowiedzieć o zboczu wzgórza, na którym stoi, lub o wielkości otaczających go skał. Mógłby także powiedzieć, że jest na drodze, między polem kukurydzy i sadem z jednej strony, a małą wioską z drugiej. Więc nawet nie wspominając o ptakach, które obserwował, słysząc latające ptaki, ani o kierunku wiatru, ani o temperaturze, ani nawet o szerokości i długości geograficznej, ma już sześć rzeczy opisujących swój świat. Ludzkie doświadczenie przestrzeni jest zbyt skomplikowane, by sprowadzać je do szczytów i dolin krajobrazu.

Ta sytuacja nęka twórców map coraz większą pilnością od co najmniej 1854 r., Kiedy londyński lekarz imieniem John Snow wpadł w konsternację z powodu nieustającego ataku cholery szalejącego w mieście. Śnieg jest obecnie uznawany przez niektórych za ojca epidemiologii za unikanie powszechnie panującego poglądu, że cholera została przeniesiona przez złe powietrze i za staranne usunięcie prawdziwej przyczyny epidemii: zanieczyszczonej wody pitnej z pomp publicznych. Historia ta ma duże znaczenie w annałach zdrowia publicznego, ale równie krytyczny był sposób, w jaki Snow wytropił źródło wybuchu: odwzorowując go.

Snow podchodził do projektu z medyczną precyzją, spacerując po dzielnicach z lokalnym pastorem, aby dokumentować każdą śmierć cholery według lokalizacji. Porysowali plamę atramentu na każdej śmierci na mapie, a kiedy się odwrócili i spojrzeli, zobaczyli plamy atramentu skupione wokół pompy wodnej na Broad Street. Nacisk Snow'a na geograficzne znaczenie zjawiska, które do tej pory wydawało się zbyt efemeryczne, aby tworzenie map umożliwiło nowy sposób patrzenia.

W erze rzadkiego gromadzenia danych osiągnięcie było odkrywcze. Ale od tego czasu rozpowszechniły się dane, a pytanie o to, co mapować, jest ograniczone tylko przez rodzaje zbiorów liczb, które ludzie starali się zebrać. Zdolność do zliczania zmiennych ilościowych - mocy obliczeniowej - była katalizowana w niemałym stopniu przez wynalazek w 1890 roku maszyny do tabelowania do numerycznego kodowania statystyk generowanych przez amerykański spis powszechny. Wprowadzona w celu rozwiązania przetwarzania dużych ilości maszyna do tabelowania, wynaleziona przez założyciela IBM Hermana Holleritha, stała się w końcu nowoczesną bazą danych - narzędziem, które umożliwiło stworzenie Systemu Informacji Geograficznej, a rozwiązując kwestię liczenia, uczyniło taki system niezbędnym .

***

„Jedną z korzyści, jeśli w ogóle są, z bycia [dawną] brytyjską kolonią jest to, że dostajesz wiele map”, wyjaśnił Tomlinson podczas wywiadu z Smithsonianem przed śmiercią. „Brytyjczycy są doskonałymi twórcami map”. Obfitość map odnosi się zarówno do Kanady, jak i Kenii, i była częścią międzynarodowej pomocy dla tej ostatniej byłej kolonii brytyjskiej, która zaprowadziła Tomlinsona na jego fatalne spotkanie z Lee Prattem. Celuloza i papier to jedna z najważniejszych gałęzi przemysłu Kanady, a rząd kanadyjski postanowił podzielić się swoją wiedzą specjalistyczną w ramach działań pomocowych. Ale w Kenii nie ma zbyt wielu drzew nadających się do produkcji papieru. Kanada postanowiła, że ​​rozwiązaniem jest uprawa plantacji drzew w Kenii, aw 1960 roku Tomlinson został oskarżony (na podstawie umowy rządowej ze swoją firmą) o znalezienie najlepszych miejsc do ich umieszczenia.

Po zebraniu map wszystkich zmiennych, które musiał uwzględnić przy wyborze lokalizacji plantacji - informacje topograficzne, informacje demograficzne, wzorce opadów, jakość gleby, warunki atmosferyczne, szlaki migracji zwierząt - Tomlinson wpadł w impas. Było ich zbyt wiele.

„Kiedy położysz sześć rzeczy na biurku i nałożysz je na siebie”, powiedział, „nawet gdy są na arkuszach Mylar, kiedy zaczynasz na nie patrzeć, pojawia się okropny bałagan”.

Projekt został uznany za zbyt drogi i porzucony w 1961 r., Ale Tomlinson był zirytowany. Pod koniec lat 50. przetwarzanie komputerowe robiło ogromne postępy, a Tomlinson był pewien, że istnieje sposób, aby wykorzystać duże nowe maszyny do oceny wszystkich danych. Jeśli obszary mapy, zwane wielokątami, mogłyby zostać przekonwertowane na punkty danych i geometrycznie powiązane z innymi punktami danych, wówczas każde miejsce na mapie może zawierać nieskończone wymiary informacji. Odwieczny dylemat twórców map dotyczący dwuwymiarowej przestrzeni rozpłynie się w bezgraniczność.

Tomlinson zaczął od pięciu wielokątów na cyfrowej mapie wielkości serwetki koktajlowej. Położył mapę na innej o równej wielkości i stwierdził, że kompozyt nadal może mieć sens geograficzny. Rozwiązał problem izolowanych zmiennych, budując cyfrową kanapkę.

***

Kiedy Tomlinson zgodził się pomóc Prattowi w trzęsieniu ziemi w inwentaryzacji gruntów - projekcie, który doprowadził do powstania Kanadyjskiego Systemu Informacji Geograficznej, uznanego za pierwszy projekt GIS - doszli do ogromnej ilości danych. Patrząc wstecz, Tomlinson przypisuje swój sukces nowym technologicznym granicom, które przekształciły komputery z przerośniętych kalkulatorów w urządzenia do przechowywania i przetwarzania danych.

Zespół Tomlinsona i Pratta przyniósł IBM, aby pomóc w tworzeniu oprogramowania programistycznego, które może udaremnić wszystkie gromadzone przez siebie dane. W tym samym czasie Howard Fisher z Harvardu opracował program do syntezy mapowanych danych w nowym laboratorium grafiki komputerowej i analizy przestrzennej. W New Haven, Connecticut, US Census Bureau rozpoczęło eksperymenty z systemem do rysowania danych demograficznych według bloków sąsiedzkich.

Zanim Tomlinson w końcu miał swój system, który nadal jest używany do inwentaryzacji zasobów lądowych w Kanadzie, pojawiło się wiele kieszeni innowatorów, aby zrozumieć, jak duża jest moc obliczeniowa i chęć zrozumienia rzeczy w kategoriach przestrzeni.

Obecnie, w erze danych, GIS zaczął wpływać na prawie każdą sferę zrozumienia przestrzennego i pomógł zdefiniować nową koncepcję geograficzną. Z pewnością służy do mapowania plantacji leśnych - ale także do śledzenia epidemii chorób i oceny zmian demograficznych. Analitycy polityczni rozszyfrowują przy tym tendencje wyborcze; pomoc pracownikom w przewidywaniu niedoborów żywności. Istnieją mapy przelewów imigrantów, otyłości, kryzysów wywołanych zmianami klimatu, zameldowania w Foursquare.

W podręczniku biznesowym z 1993 r. Dotyczącym uzyskiwania zysków finansowych z GIS firma ubezpieczeniowa (która odmówiła zidentyfikowania) nakreśliła politykę firmy polegającą na odmowie przedłużenia ubezpieczenia w obszarach podatnych na pewne naturalne zagrożenia. Kiedy uderzył Huragan Andrew, firma nie została „dotknięta negatywnie”, ponieważ po prostu wstrzymała się z polityką w zagrożonych lokalizacjach.

Niektóre z najbardziej chwalonych zastosowań oprogramowania obejmują jednak wyraźnie cele aktywistów społecznych. Na przykład Ushahidi to zbiorowe i otwarte przedsięwzięcie mapujące dokumentujące przemoc, która rozpoczęła się po wyborach prezydenckich w Kenii w 2007 roku. Platforma służy do mapowania przemocy w Afryce Południowej i doniesień o korupcji politycznej w Macedonii. Jako ukłon w stronę historii, jednym z najbardziej namacalnych sukcesów Ushahidi było jej zastosowanie w Haiti po trzęsieniu ziemi w celu ustalenia, gdzie potrzebna jest pomoc, gdy cholera szalała w całym kraju wyspiarskim.

Pozostaje pytanie, czy mapy oparte na danych wspierają ludzką kreatywność, czy odzwierciedlają rozszerzenie stosowania wciąż znaczących ograniczeń komputerów. W zależności od tego, co chce zobaczyć posiadacz GIS, technologię można zapisać do spłaszczania dzielnic w formalne naleśniki lub ekstrapolację historii zbiorowej. Na mapie podstawowym urządzeniem narracyjnym staje się nie czas, ale przestrzeń. Jako wizualna reprezentacja GIS jest jak palimpsest, który zamiast wymazywać przeszłość w celu transkrypcji nowej, pochłania wszystkie chwile przeszłości w obraz teraźniejszości.

Nieoczekiwana historia powstania współczesnych map